Lốp xe là một bộ phận quen thuộc đến mức ít ai đặt câu hỏi: Vì sao chúng lại luôn có màu đen? Đặc biệt khi bản chất của cao su tự nhiên – nguyên liệu chủ đạo để chế tạo lốp – lại là màu trắng.
Từ trắng sang đen: Câu chuyện của carbon
Theo hãng sản xuất lốp xe Bridgestone, thực tế lốp từng có màu trắng. Tuy nhiên, để tăng độ bền và hiệu suất sử dụng, các nhà sản xuất đã bổ sung một chất phụ gia đặc biệt vào cao su: carbon đen (carbon black).
Lốp xe là một bộ phận quen thuộc đến mức ít ai đặt câu hỏi: Vì sao chúng lại luôn có màu đen? (Ảnh: Getty).
Carbon đen là một dạng carbon gần như tinh khiết (khoảng 97%), được tạo ra qua quá trình đốt không hoàn toàn các sản phẩm dầu mỏ trong điều kiện kiểm soát. Ở dạng bột mịn hoặc hạt nhỏ màu đen, carbon đen là thành phần quen thuộc trong sản xuất nhựa, mực in và đặc biệt là lốp xe.
Mỗi năm, thế giới sản xuất khoảng 8,1 triệu tấn carbon đen, theo Hiệp hội Carbon đen Quốc tế. Và gần như tất cả lốp xe hiện nay đều sử dụng loại vật liệu này.
Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu về hiệu suất cao hơn, các vật liệu thay thế như silica đang được nghiên cứu và sử dụng trong một số loại lốp cao cấp.
Silica giúp giảm lực cản lăn, cải thiện hiệu suất nhiên liệu và độ bám đường trong điều kiện ẩm ướt. Tuy nhiên, lốp sử dụng silica thường có chi phí cao hơn và quy trình sản xuất phức tạp hơn.
Vào năm 1910, công ty Goodrich đã bắt đầu thêm carbon đen vào lốp xe, tăng độ bền và khả năng chịu mài mòn. Đến năm 1919, hầu hết các nhà sản xuất lốp xe đã chuyển sang sử dụng carbon đen, khiến lốp xe có màu đen như hiện nay.
Trong những năm 1920 và 1930, lốp trắng vẫn được ưa chuộng vì lý do thẩm mỹ, đặc biệt là trên các dòng xe sang. Tuy nhiên, lốp trắng yêu cầu bảo dưỡng nhiều hơn và không bền bằng lốp đen, dẫn đến sự suy giảm phổ biến của chúng.
Đằng sau màu đen là công nghệ vật liệu
Lốp xe từng có màu trắng (Ảnh: Getty).
Việc bổ sung carbon đen không đơn thuần là lựa chọn thẩm mỹ. Chất này đóng vai trò quan trọng trong việc:
– Tăng độ bền và khả năng chống mài mòn: Carbon đen giúp lốp chịu được ma sát và nhiệt độ cao từ mặt đường, nhờ đó nâng cao tuổi thọ sản phẩm.
– Chống tia UV và ozone: Những yếu tố này có thể phá hủy cấu trúc phân tử của cao su. Carbon đen như một lá chắn bảo vệ, giữ cho lốp không bị lão hóa sớm.
– Dẫn điện: Carbon đen làm cho lốp dẫn điện tốt hơn, hạn chế tình trạng tích tụ điện tích tĩnh – vốn có thể gây sốc điện trong điều kiện nhất định.
– Giữ sạch lâu hơn: Trên nền đen, bụi bẩn ít bị lộ rõ, giúp xe trông gọn gàng dù di chuyển thường xuyên.
Theo hãng Goodyear Motors, các loại lốp không chứa carbon đen hiếm khi bền quá 8.000 km – tức người dùng có thể phải thay lốp ít nhất 1-2 lần mỗi năm. Trong khi đó, lốp chứa carbon đen có thể phục vụ lâu hơn gấp nhiều lần.
Lốp xe ngày nay là kết tinh của hàng thế kỷ đổi mới. Tạp chí Road & Track từng ghi nhận, những chiếc “lốp” đầu tiên thậm chí không làm từ cao su mà từ… gỗ bọc sắt, phù hợp với xe ngựa nhưng không thể đáp ứng được tốc độ của xe cơ giới.
Mãi đến năm 1888, khi John Boyd Dunlop phát minh ra lốp hơi – một ống cao su bơm khí được bọc bên ngoài bánh xe – thì ngành công nghiệp lốp mới chính thức bước sang kỷ nguyên mới.
Và từ đó đến nay, sự ra đời của carbon đen đã góp phần hoàn thiện vòng quay bánh xe – theo cả nghĩa đen lẫn nghĩa bóng.